Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu
Úvod do počítačových sítí Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Problém přidělování kanálu
Statické přidělování kanálu v sítích LAN a MAN Pevné přidělení přenosového pásma Omezená kapacita (nelze překročit) Výhodné pro přenosy v reálném čase (není třeba o pásmo soupeřit) Nevýhodné z hlediska využití kapacity při nárazovém přenosu (přenos dat) Přenosovou kapacitu nelze využít jinými přenosy Dynamické přidělování kanálu v sítích LAN a MAN Přidělování přenosové kapacity podle potřeby – lepší využití Nutný mechanizmus pro „spravedlivé“ rozdělování Vhodné pro přenosy neprobíhající v reálném čase (není-li kapacita, přenos počká) Ideálem je kompromis (rezervace části z celkové přenosové kapacity) Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Statické přidělování kanálu
Používá se v telefonních sítích Přenosový kanál je rozdělen na jednotlivé podkanály, které propojují koncové uzly Používá se časový multiplex Data se přenáší v rámcích pevné délky Jednotlivé bity (skupiny bitů, slabiky) jsou přiřazeny jednotlivým kanálům Zvýšení kapacity kanálu znamená zvýšení přenosové rychlosti (přenese se více rámců nebo se při zachování počtu přenesených rámců za jednotku času zvětší délka rámce – zvětší se počet přenášených bitů) Lze docílit různé přenosové kapacity pro jednotlivé podkanály (přidělením různého počtu bitů v rámci) Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Dynamické přidělování kanálu
Opět se jedná o časový multiplex Čas přenosu je rozdělen do časových úseků – časových slotů Časové sloty jsou přidělovány jednotlivým (virtuálním) komunikačním kanálům Synchronní – rozdělení na časové sloty (ale každý časový slot může být přidělen jinému komunikačnímu kanálu) Asynchronní – předpokládá různé délky časových slotů Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Dynamické přidělování kanálu v mnohabodových sítích
Předpoklad existence jednoho sdíleného komunikačního kanálu, ke kterému je připojeno více stanic (mnohabodový spoj) Sdílený přístup se vzájemným vyloučením Je-li komunikační kanál přidělen, pak celý Používá se časový multiplex Čas je rozdělen do časových slotů pevné nebo proměnné délky Přidělování časových slotů může být Centralizované (jeden řídicí uzel, jeden a více řízených uzlů) Decentralizované (neexistuje jeden řídicí uzel) Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Dynamické přidělování kanálu v mnohabodových spojích
Centralizované metody přidělování komunikačního kanálu Musí existovat entita (stanice, uzel), která přiděluje časové sloty Jedna stanice je řídicí, ostatní podřízené Řídicí stanice přiděluje komunikační kanál (většinou celý) Podřízené stanice dostávají od řídicí stanice právo využívat komunikační kanál Stanice může být Zdrojem dat Příjemcem dat Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody centralizovaného přidělování komunikačního kanálu Existuje jedna řídicí stanice – přiděluje právo využívat komunikační kanál jedním z následujících způsobů Metoda výběru (selecting) – řídicí stanice je zdrojem dat i „vlastníkem“ komunikačního kanálu Může kdykoliv vysílat, protože má právo přistupovat ke kanálu Metoda výzvy (pooling) – podřízená je zdrojem dat, nemá ale právo vysílat Řídicí stanice jí musí právo vysílat předat Dělá to metodou výzvy (cyklická, štafetová) Po získání práva může podřízená stanice vysílat Po ukončení vysílání vrací pověření zpět řídicí stanici Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody decentralizovaného přidělování komunikačního kanálu Centrální, řídicí stanice neexistuje Všechny stanice se podílí na rozhodování o přístupu ke komunikačnímu médiu Existují čtyři skupiny metod Metody náhodného přístup Metody rovnoměrného přístupu Metody prioritního přístupu Metody lokálně prioritního přístupu Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Decentralizované metody přístupu ke komunikačnímu kanálu
Metody náhodného přístupu Jsou označovány jako kolizní Může dojít ke souběžnému vysílání dvou a více stanic – kolize Kolize se řeší opakováním vysílání po náhodně zvolené době Za určitých okolností se snižuje pravděpodobnost opakovaného konfliktu Doba odezvy není ohraničená – nehodí se tam, kde potřebujeme mít zaručenou dobu odezvy Sem patří Aloha, CSMA, CSMA/CD (Ethernet) Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody rovnoměrného přístupu Nedochází ke kolizím Lze předem určit maximální dobu odezvy Stanice se musí předem dohodnout na pořadí, ve kterém budou vysílat Používá se metoda předávání pověření V logickém kruhu – stanice si předávají pověření v dohodnutém pořadí Ve fyzickém kruhu – stanice si předává pověření sousední stanici v kruhu Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody prioritního přístupu Přenos dat lze rozdělit do dvou fází Nejprve stanice vysílají svoji prioritu (všechny souběžně) a zvítězí ta, jejíž priorita je nejvyšší Vítězná stanice v druhé fázi přenáší data Po ukončení přenosu se celý děj opakuje Priorita může být zadána Kódem Umístěním stanice v síti a dobou odezvy (rychlostí reakce) Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metoda lokálně prioritního přístupu Tato metoda je označována jako metoda vkládání registrů Zprávy se předávají v kruhu Stanice, která chce vysílat má vyšší prioritu než zpráva přicházející po síti Stanice vloží vlastní zprávu připravenou k vysílání do vyrovnávací paměti Přicházející zprávu vkládá do téže vyrovnávací paměti za vlastní zprávu a současně vkládá do sítě vlastní zprávu Vypadá to jakoby byla do sítě vložena vyrovnávací paměť se zprávou Po přijetí vlastní zprávy do vyrovnávací paměti (když již oběhla celý kruh), vyjme stanice ze sítě vyrovnávací paměť i se zprávou Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody náhodného přístupu
ALOHA Prostá Aloha Synchronní Aloha Řízená Aloha Protokoly vícenásobného přístupu s detekcí nosné vlny (Carrier Sense Multiple Access - CSMA) Naléhající Nenaléhající p-naléhající CSMA/CD Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu
Prostá Aloha Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Prostá ALOHA Rámce jsou přenášeny ve zcela náhodných časech. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Prostá ALOHA (2) Perioda možného napadení (šedého) rámce Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Prostá ALOHA (3) Závislost propustnosti na vstupním toku pro systémy ALOHA. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Naléhající a nenaléhající CSMA
Porovnání závislosti využití kanálu na vstupním toku dat pro různé protokoly náhodného přístupu. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

CSMA s detekcí kolize CSMA/CD může být v jednom ze tří stavů: soupeření, přenos, nečinný. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Metody rovnoměrného přístupu
Protokol s bitovou mapou. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Protokoly s adaptivním prohlížením stromu
Stromové uspořádání pro 8 stanic. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Prioritní metody Binární odpočítávající protokol. Pomlčky znamenají bez vysílání. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Bezdrátové protokoly LAN
Bezdrátová LAN. (a) Vysílá A. (b) Vysílá B. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Bezdrátové protokoly LAN (2)
Protokol MACA (Multiple Access Collision Avoidance). (a) A posílá RTS do B. (b) B odpovídá CTS do A. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Příklady lokálních počítačových sítí Ethernet
Kabeláž Ethernetu Kódování Manchester Přístupová vrstva (MAC) protokolu Ethernet Binárně exponenciální algoritmus řízení přístupu (The Binary Exponential Backoff Algorithm) Výkonnost Ethernetu Přepínaný Ethernet Rychlý (fast) Ethernet Gigabitový Ethernet Vrstva řízení logického spojení (Logical Link Control ) IEEE 802.2 Zpětný pohled na Ethernet Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Propojovací vedení Ethernetu
Nejznámější typy kabelů pro Ethernet. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Propojovací vedení Ethernetu (2)
Způsoby propojení Ethernetu:. (a) 10Base5, (b) 10Base2, (c) 10Base-T. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Propojovací vedení Ethernetu (3)
Topologie propojení. (a) lineární, (b) páteřní, (c) stromové, (d) segmentové. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Kódování Manchester (a) Binární kódování, (b) kódování Manchester, (c) Kódování diferenciální Manchester. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přístupová vrstva (MAC) protokolu Ethernet
Formáty rámců. (a) DIX Ethernet, (b) IEEE Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přístupová vrstva (MAC) protokolu Ethernet (2)
Detekce kolize může trvat déle než 2τ Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Výkonnost Ethernetu Výkonnost (propustnost) 10 Mb/s Ethernetu s 512 bitů dlouhým časovým oknem (slotem). Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přepínaný Ethernet Jednoduchý příklad přepínaného Ethernetu. 23.9.2018
Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Rychlý (fast) Ethernet
Původní kabeláž rychlého Ethernetu. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Gigabitový Ethernet (a) Dvoubodové propojení. (b) vícebodové propojení. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Gigabitový Ethernet (2)
Kabeláž gigabitového Ethernetu. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Vrstva řízení logického spojení (Logical Link Control ) IEEE 802.2
(a) LLC v protokolovém zásobníku (b) formáty datových jednotek. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Bezdrátové LAN Protokolový zásobník IEEE Fyzická úroveň IEEE Přístupová úroveň (MAC) IEEE Struktura rámce IEEE Služby Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Protokolový zásobník IEEE 802.11
Část protokolového zásobníku IEEE Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přístupová úroveň (MAC) IEEE 802.11
(a) Problém skryté stanice. (b) Problém nechráněné stanice. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přístupová úroveň (MAC) IEEE 802.11 (2)
Snímání virtuálního kanálu s použitím CSMA/CA. NAV – Network Allocation Vector Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Shluk fragmentů. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Časové mezery mezi rámci v Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Struktura rámce IEEE Datový rámec Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Služby IEEE Distribuční služby Spojení Rozpojení Obnovení spojení Distribuce Integrace Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Služby IEEE Služby uvnitř buněk Ověřování Rušení ověření Důvěrnost Doručování dat Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Širokopásmové bezdrátové sítě
Porovnání a Protokolový zásobník Fyzická vrstva Protokol podvrstvy MAC Formát rámce Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Protokolový zásobník Protokolový zásobník Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Fyzická vrstva 802.16 Druhy prostředí pro přenosy 802.16. 23.9.2018

Fyzická vrstva (2) Rámce a časové úseky pro duplexní přenosy časovým dělením. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Protokol podvrstvy MAC 802.16
Třídy služeb Konstantní přenosová rychlost (CBR) pro aplikace se striktními požadavky na přenosovou rychlost a zpoždění Proměnná přenosová rychlost v reálném čase (rt-VBR) určena pro data citlivá na zpoždění, ale kterým stačí menší sířka pásma než při CBR Proměnná přenosová rychlost mimo reálný čas (nrt-VBR) negarantuje zpoždění, striktní požadavek je jen na hodnotu zpoždění při přenosu buňky. Příkladem jsou datové transakce, citlivé na dobu odezvy. Best efforts service Zaručuje přenos dat „s maximálním úsilím“ Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Formát rámce 802.16 (a) Obecný rámec. (b) rámec pro rezervaci pásma .

Bluetooth Architektura Bluetooth Aplikace Bluetooth Protokolový zásobník Bluetooth Radiová úroveň Bluetooth Úroveň základního pásma Bluetooth L2CAP úroveň Bluetooth Struktura rámce Bluetooth Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Architektura Bluetooth
Dvě piko sítě (piconets) mohou být propojeny do podoby rozptýlené sítě (scatternet). Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Aplikace Bluetooth Profily bluetooth. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Protokolový zásobník Bluetooth
Verze architektury Bluetooth protokolu. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Struktura rámce Bluetooth
Typický datový rámec Bluetooth. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přepínání na linkové úrovni
Mosty mezi 802.x a 802.y Lokální Internetworking Mosty se spanning tree algoritmem (nalezení kostry grafu) Vzdálené mosty Opakovače, rozbočovače (Hubs), mosty, přepínače, směrovače, brány Virtuální lokální počítačové sítě Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Přepínání na linkové úrovni
Několik sítí LAN připojených do páteřní sítě s propustností větší než mají jednotlivé LAN.. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Mosty mezi 802.x a 802.y Znázornění mostu mezi dvěma sítěmi LAN ( a 802.3). Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Mosty mezi 802.x a 802.y (2) Různé formáty rámce IEEE 802. 23.9.2018

Lokální Internetworking
Propojení 4 LAN a dvou mostů. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Mosty se spanning tree algoritmem
Dva paralelní transparentní mosty. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Mosty se spanning tree algoritmem (2)
(a) Propojené LAN. (b) vytvoření kostry LAN. Tečkované čáry nejsou součástí kostry. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Vzdálené mosty Vzdálené mosty mohou být použity pro propojení vzdálených LAN. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Opakovače, rozbočovače (Hubs), mosty, přepínače, směrovače a brány
(a) Zařízení na jednotlivých úrovních. (b) Rámce pakety a záhlaví. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Opakovače, rozbočovače (Hubs), mosty, přepínače, směrovače a brány (2)
(a) Hub. (b) most. (c) přepínač. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Virtuální lokální počítačové sítě
Strukturovaná kabeláž s použitím hubů a přepínače. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Virtuální lokální počítačové sítě (2)
(a) 4 fyzické LAN uspořádané do 2 VLAN (bílé a šedé) pomocí dvou mostů. (b) Totéž uspořádané do 2 VLAN pomocí dvou přepínačů. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Standard IEEE 802.1Q Přechod z tradičního Ethernetu do přepínaného Ethernetu. Šedé komponenty jsou VLAN-ové, prázdné ne. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Standard IEEE 802.1Q (2) Porovnání klasického formátu rámce s 802.1Q rámcem. Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Souhrn Úvod do počítačových sítí - Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu"— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář

Přihlásit se

Přihlásit se přes sociální síť:

Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu"— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář